以往常将水面以下的土体视为饱和土,而实际上由于多种原因,土体中往往含有气泡。由有机质分解所形成的生物气,在沿海地区的土体中较为常见。目前对含生物气的非饱和软土固结理论的研究还不多见。本文围绕非饱和土固结研究中的两个难点问题——连续性条件难建立和有效应力公式难确认,而对含生物气非饱和软土的固结理论开展了较为系统和基础性的研究。主要工作有：1)基于应力分担原理,推导并提出了针对不同饱和状态土的有效应力公式；2)提出孔隙流体的压缩系数计算公式,分析讨论了影响的主要因素；3)从质量守恒的角度,推导建立适用于孔隙水非蒸发非凝结情形的土体连续性方程；4)推导建立高饱和度土的一维固结方程,结合Abaqus有限元,分析了高饱和度土的固结特性；求解了固结方程在线性加载下的解析解,与实际工程进行了比较验证；5)将中等饱和度的非饱和土固结压缩过程分为三个阶段：瞬时压缩阶段、气压消散的固结阶段和超孔隙水压消散的固结阶段,提出了固结简化理论；采用有限差分方法分析了气压消散过程的固结特点。主要结论有：1)当在高饱和度土中应用Terzaghi有效应力公式时,会存在微小误差；其中悬浮在孔隙水中的气泡对有效应力公式没有影响。对于气封闭的非饱和土,引入孔隙气弹力的概念。对于气连通土,有效应力等于总应力再加上吸力；吸力在某种程度上可视为一个荷载。2)影响孔隙混合流体压缩系数的主要因素有三：一是饱和度、二是孔隙水压、三是气泡的分散度。3)对于连续性方程的建立,采用质量守恒方程,可以避开了基于体积守恒所带来的种种麻烦。4)高饱和度土固结方程中的固结系数要考虑到孔隙流体压缩性以及饱和度等的影响。其固结压缩特点：一是存在瞬时变形；二是瞬时超静孔隙水压小于所施加的荷载；三是超静孔隙水压消散缓慢,固结完成时间要相对延长。拟合某具体工程孔隙水压力监测值表明：由解析解所作的曲线与现场监测数据吻合得很好,证明本文所建立的高饱和土固结理论是合理和适用的。5)与气压消散固结过程所对应的一维固结方程与Terzaghi固结方程有很大差异,属于完全非线性偏微分方程。对于超孔隙水压消散的固结过程,可忽略孔隙气的质量,单独对孔隙水建立连续性方程。理论分析与文献中的试验数据吻合良好,表明所给出的简化固结分析思路是可行的。本文理清了非饱和土固结研究中的一些基础性问题,为进一步深入研究含生物气非饱和软土的固结问题以及工程性分析应用,打下了较为坚实的理论基础。